《工程材料与成形技术基础》课件——第八章 铸造成形.pptVIP

*******************************************1)铸件上的孔、槽不宜过小或过深。通常，孔径应大于2mm(薄件0.5mm)。通孔时，孔深／孔径≤4～6；不通孔时，孔深／孔径≤2。槽宽应大于2mm，槽深为槽宽的2.6倍2)壁厚应尽可能满足顺序凝固的要求，不要有分散的热节，以便能用浇口进行补缩3)铸件的壁厚不宜过薄，一般应为2～8mm。2．金属型铸造1)铸件的结构应能保证顺利出型，尤应便于金属芯的抽出。铸件结构斜度大。2)铸件的壁厚要均匀，其最小壁厚大于砂型铸造条件下的最小壁厚。3)为便于金属芯的安放及抽出，铸孔的孔径不能过小、过深。3．压力铸造1)压铸件应尽可能采用薄壁并保证壁厚均匀。2)尽可能消除侧凹和深腔结构。3)充分发挥镶嵌件的优越性，以便制出复杂件，改善压铸件局部性能和简化装配工艺。*****************************四、其它凝固新技术1.悬浮铸造与其他铸造方法的根本区别在于金属液中加入一定量的悬浮剂，改变铸件凝固时宏观及微观的温度梯度，提高铸件质量。金属粉末既不是加到浇包里，也不是直接加到铸型型腔里，而是在浇注过程加到浇注系统里。目前已用来生产船舶、冶金和矿山设备的铸件。如透平机体、锚链、平炉加料箱和大型钢锭模，其中有的铸件重达10多吨。可用来生产铸钢、铸铁、合金钢、合金铸铁和特种合金铸铁件，也可用来改善铸铝和铸铜件的质量，2.定向凝固是将金属浇注到特殊的铸型中，通过采用很高的温度梯度和严格控制的单向热流条件，使铸件在某一型壁上开始形核，并沿型壁垂直方向生长成平行的柱状晶。这种组织的铸件性能具有方向性，沿柱状晶方向的性能特别优异。3.快速凝固使液态金属和合金以105～1010K/s的冷却速度进行凝固，从而使金属和合金的成分、组织和结构发生巨大的变化。一般铸造方法的冷却速度不超过10K/s。可使晶粒急剧细化，晶粒尺寸可从微米到纳米级。还会导致金属或合金在凝固后保留液态时的原子无序排列，抑制结晶而形成非晶态。第三篇工程材料成形技术基础

第八章铸造成形

第四节铸件的结构设计第四节铸件的结构设计进行铸件设计时，不仅要保证其工作性能和力学性能要求，还必须认真考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求，并使铸件的具体结构与这些要求相适应。结构与工艺之间的关系，通常称为“结构工艺性”。铸件的结构是否合理，即其结构工艺性是否良好，对铸件的质量、生产率及其成本有很大影响。当产品是单件、小批生产时则应使所设计的铸件尽可能在现有条件下生产出来；当产品是大批量生产时，铸件结构应便于采用机器造型。若某些铸件需采用特种铸造方法(如金属型铸造、熔模铸造、压力铸造等)生产时，还必须考虑这种方法对铸件结构的要求。一、铸件结构与合金铸造性能的关系与合金的铸造性能有关的铸造缺陷，如缩孔、缩松、裂纹、变形、浇不足、冷隔等，有时是由于铸件的结构不够合理所致。往往在采用更合理的铸件结构后，便可以消除这些缺陷，见表8-9。表8-10给出的是铸件允许的最小壁厚。当所设计的铸件壁厚小于表中规定的数值时，应把壁厚加大到最小壁厚，否则易产生浇不足、冷隔等缺陷。但是，还必须注意到，合金铸件还有一个临界壁厚(砂型铸造时，临界壁厚为最小壁厚的三倍)。当铸件的壁厚超过临界壁厚时，铸件的强度并不按比例地增加，而是明显地降低，这是由于铸件壁心部的冷却速度缓慢，晶粒粗大，而且易产生缩孔、缩松等缺陷所致。因此，不应单纯以增加壁厚来提高铸件的承载能力，而应通过选择合理的截面形状；如T字形、工字形及铸肋等方法来满足强度、刚度的要求。二、铸件结构与砂型铸造工艺的关系铸件结构应尽可能使制模、造型、造芯、合型等过程简化，避免不必要的人力、物力的耗费，防止废品，并为实现机械化生产创造条件。表8-11为砂型铸造工艺对铸件结构的要求2．应有足够的芯头使型芯定位牢固、排气通畅和清理方便1)图b1内腔连通后，2号型芯的定位与通气情况大大改善，并避免用型芯撑，对薄壁和耐压铸件不宜采用型芯撑，图b2改为肋板结构，可避免型芯

对铸件结构的要求：对于某些大型复杂铸钢件，在生产条件不允许整体铸造时，可采用组合铸件。即将一个铸件分成几部分铸造，然后焊接或用螺钉连接成一整体。因铸件由大化小，结构由复杂变简单，故制模、造型(芯)、落砂、清理等过程大为简化，加工、运输也方便，铸件质量易保证，但组合件剐